JP5114523B2 - 基地局装置、移動端末装置及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける基地局装置、移動端末装置及び通信制御方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を採用することにより、Ｗ-ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ:Long Term Evolution）が検討されている（非特許文献１）。ＬＴＥでは、多重方式として、下り回線（下りリンク）にＷ−ＣＤＭＡとは異なるＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）を用いている。

第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥのシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。ＬＴＥ−Ａ（LTE Release 10）では、従来のセルラ環境に加えてローカルエリア環境を重視したHeterogeneous network構成が検討されている。

3GPP,TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept.2006

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、Heterogeneous network内の干渉に適合した制御を行うことができ、次世代移動通信システムに対応する基地局装置、移動端末装置及び通信制御方法を提供することを目的とする。

本発明の基地局装置は、大規模セルを有する第１のシステムと少なくとも一部の周波数帯が共用され、小規模セルをカバーし、複数の基本周波数ブロックからなるシステム帯域をもつ第２のシステムに配置された基地局装置であり、基本周波数ブロックの制御チャネルで同一の基本周波数ブロック以外にユーザデータが割り当てられる他の基本周波数ブロックを指示する他、前記下り制御チャネルで同一のサブフレーム以外にユーザデータが割り当てられる他のサブフレームを指示する指示情報を生成する指示情報生成部と、前記指示情報を含む送信フレームを生成する送信フレーム生成部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、下り制御チャネルで同一サブフレーム以外に、指示情報に指示された他のサブフレームに対してユーザデータを割り当てることができる。よって、指示情報により第１のシステムにより干渉を受ける制御チャネルのサブフレームを指示することで、干渉を受けないサブフレームの制御チャネルで、干渉を受けるサブフレームのユーザデータを割り当てることができる。また、制御チャネルで同一の基本周波数ブロック以外にユーザデータが割り当てられる他の基本周波数ブロックを指示する指示情報を用いて、同一のサブフレーム以外にユーザデータが割り当てられる他のサブフレームを指示するため、簡易な制御構成とすることができる。

ＬＴＥシステムのシステム帯域の説明図である。 Heterogeneous networkの概要の説明図である。 マクロセル及びピコセルの無線フレームの干渉の説明図である。 マクロセル及びピコセルの無線フレームの干渉抑制方法の説明図である。 ピコセル側の基地局装置におけるユーザデータの割り当て方法の一例を示す説明図である。 クロスキャリアスケジューリングの説明図である。 ピコセルにおけるキャリアインディケータの第１の解釈方法の説明図である。 ピコセルにおけるキャリアインディケータの第２の解釈方法の説明図である。 無線通信システムの構成の説明図である。 基地局装置の全体構成の説明図である。 移動端末装置の全体構成の説明図である。 ピコセルをカバーする基地局装置による下り送信フレームの生成工程について説明する。 ピコセルを介して通信する移動端末装置による下り送信フレームの受信工程の概念図である。 マクロセル側の基地局装置におけるユーザデータの割り当て方法の一例を示す説明図である。 マクロセルにおけるキャリアインディケータの解釈方法の説明図である。 マクロセルをカバーする基地局装置による下り送信フレームの生成工程について説明する。 マクロセルを介して通信する移動端末装置による下り送信フレームの受信工程の概念図である。

図１は、下りリンクで移動通信が行われる際の周波数使用状態を説明するための図である。なお、以下の説明では基本周波数ブロックをコンポーネントキャリアとして説明する。図１に示す例は、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１通信システムであるＬＴＥ−Ａシステムと、相対的に狭い（ここでは、一つのコンポーネントキャリアで構成される）第２システム帯域を持つ第２通信システムであるＬＴＥシステムが併存する場合の周波数使用状態である。ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、例えば、１００ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信し、ＬＴＥシステムにおいては、２０ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信する。ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも一つの基本周波数領域（コンポーネントキャリア：ＣＣ）となっている。このように複数の基本周波数領域を一体として広帯域化することをキャリアアグリゲーションという。

例えば、図１においては、ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を一つのコンポーネントキャリアとする５つのコンポーネントキャリアの帯域を含むシステム帯域（２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚ）となっている。図１においては、移動端末装置ＵＥ（User Equipment）＃１は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、１００ＭＨｚのシステム帯域を持ち、ＵＥ＃２は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、４０ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×２＝４０ＭＨｚ）のシステム帯域を持ち、ＵＥ＃３は、ＬＴＥシステム対応（ＬＴＥ−Ａシステムには対応せず）の移動端末装置であり、２０ＭＨｚ（ベース帯域）のシステム帯域を持つ。

ところで、ＬＴＥ−Ａシステムでは、ローカルエリア環境を重視したHeterogeneous network（以下、ＨｅｔＮｅｔとする）構成が検討されている。ＨｅｔＮｅｔとは、図２に示すように、従来のマクロセルＣ２（大規模セル）に加え、ピコセルＣ１やフェムトセル等（小規模セル）の様々な形態のセルをオーバレイした階層型ネットワークである。このＨｅｔＮｅｔにおいては、相対的に広いエリアをカバーするマクロセルＣ２の基地局装置Ｂ２は、相対的に狭いエリアをカバーするピコセルＣ１の基地局装置Ｂ１よりも下り送信電力が大きく設定されている。

したがって、マクロセルＣ２とピコセルＣ１とが接近した周波数帯域で運用されると、図３に示すように、ピコセルＣ１の基地局装置Ｂ１からの無線フレームは、マクロセルＣ２の基地局装置Ｂ２からの無線フレームによって大きな干渉を受けるという問題があった。このため、ピコセルＣ１は、このマクロセルＣ２からの大きな干渉によりカバレッジが狭められていた。また、特にサブフレームの先頭に配置された下り制御チャネル（PDCCH：Physical Downlink Control Channel）は、下りデータチャネル（PDSCH：Physical Downlink Shared Channel）と異なり基本的に再送されないため、マクロセルＣ２からの干渉により大きな影響が与えられていた。さらに、サブフレーム内のＢで示される、報知チャネル（PBCH：Physical Broadcast Channel）やセルサーチ用の同期信号（PSS：Primary Synchronization Signal, SSS：Secondary Synchronization Signal）も同様に、基本的に再送されないためマクロセルＣ２からの干渉により大きな影響が与えられていた。

これらの問題を解決するために、図４に示すように、ＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network）サブフレームとサブフレームシフトとを用いる方法が考えられる。ＭＢＳＦＮサブフレームとは、ＬＴＥシステムで仕様化されており、制御チャネル以外をブランク期間にすることが可能なサブフレームである。この構成によれば、マクロセルＣ２及びピコセルＣ１の無線フレームが時間軸方向にサブフレームシフトされることで下り制御チャネルのオーバラップが解消される。また、ＭＢＳＦＮサブフレームによってマクロセルＣ２の無線フレームに部分的にブランク期間が設けられ、ピコセルＣ１の破線で囲まれたサブフレームの下り制御チャネル、報知チャネル、同期信号の干渉が抑えられる。この結果、ピコセルＣ１の下り制御チャネル、報知チャネル、同期信号のカバレッジが保障される。また、ピコセルＣ１の破線で囲まれたサブフレームの下りデータチャネルも、マクロセルＣ２の無線フレームのブランク期間により干渉が減るため、データレートの改善が見込まれる。

しかしながら、上記した方法では、ピコセルＣ１の破線で囲まれたサブフレーム以外のサブフレームでは、制御チャネルがマクロセルＣ２の無線フレームに干渉を受けている。下りの無線フレームの制御チャネルは、同一サブフレーム内のデータチャネル（PDSCH）のスケジューリング情報等の伝送、すなわち、同一サブフレーム内のユーザデータの割り当てに用いられている。このため、下り制御チャネルが干渉される場合には、同一サブフレーム内のユーザデータの割り当て（スケジューリング）ができないという問題があった。

そこで、本発明者らは、この問題点を解決するために、本発明をするに至った。すなわち、本発明の骨子は、ピコセルの制御チャネルに対し、マクロセルの基地局装置からの干渉を部分的に抑制して、この干渉が抑制された一部の制御チャネルを用いて同一サブフレーム以外のサブフレームに対するユーザデータの割り当てを可能とすることである。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図５は、ユーザデータの割り当て方法の一例を示す説明図である。

図５に示すように、マクロセルＣ２の下り無線フレームは、サブフレーム＃０−＃９の１０サブフレームで構成されており、各サブフレームの先頭側のＯＦＤＭシンボルに制御チャネル（PDCCH）が多重されている。また、マクロセルＣ２の下り無線フレームは、上記したＭＢＳＦＮサブフレームを有し、サブフレーム＃０、＃４、＃５、＃９以外のサブフレームの制御チャネル以外にブランク期間が設けられている。サブフレーム＃０、＃５には、報知チャネル（PBCH）やセルサーチ用の同期信号（PSS,SSS）が多重されている。

一方、ピコセルＣ１の下り無線フレームは、マクロセルＣ２の下り無線フレームと同様な無線フレーム構成を有するが、サブフレームにブランク期間が設けられていない。また、ピコセルＣ１の下り無線フレームは、マクロセルＣ２の無線フレームに対して時間軸方向に相対的にサブフレームシフトされている。これにより、ピコセルＣ１の下り無線フレーム内の一部の制御チャネルや、報知チャネル、同期信号等が、マクロセルＣ２の下り無線フレームのブランク期間に合わされて、マクロセルＣ２からの干渉が抑えられている。本実施の形態においては、干渉が抑えられた一部の制御チャネルは、干渉の抑えられていない制御チャネルに代わって、データチャネル（PDSCH）のスケジューリング情報を伝送する。

例えば、ピコセルＣ１の下り無線フレームにおいて、サブフレーム＃１の制御チャネルは、マクロセルＣ２の下り無線フレームのブランク期間に対応しており、マクロセルＣ２からの干渉を受けていない。このサブフレーム＃１の制御チャネルは、同一サブフレームのデータチャネルのみならず、マクロセルＣ２からの干渉を受けた隣接サブフレーム＃２の制御チャネルに代わって、サブフレーム＃２のデータチャネルのスケジューリング情報を伝送する。このように、ピコセルＣ１の無線フレームにおいては、制御チャネルが、同一サブフレームのみならず隣接サブフレーム対するユーザデータの割り当てを行っている。

なお、制御チャネルは、隣接サブフレームだけでなく、後続サブフレームに対するユーザデータの割り当てを行うことも可能である。例えば、ピコセルＣ１の下り無線フレームにおいて、サブフレーム＃４の制御チャネルは、マクロセルＣ２の無線フレームのブランク期間に対応しており、マクロセルＣ２からの干渉を受けていない。この場合、サブフレーム＃４の制御チャネルは、同一サブフレームのデータチャネルのみならず、マクロセルＣ２からの干渉を受けた３サブフレーム後のサブフレーム＃７の制御チャネルに代わって、サブフレーム＃７のデータチャネルのスケジューリング情報を伝送する。

このような下り制御チャネルによる、複数のサブフレームに対するユーザデータの割り当ては、キャリアインディケータ（CI：Carrier indicator）を用いて行われる。ここで、キャリアインディケータについて簡単に説明する。ＬＴＥ−Ａでは、複数のコンポーネントキャリアにより広帯域化され、クロスキャリアスケジューリング（Cross-carrier scheduling）が検討されている。クロスキャリアスケジューリングとは、図６に示すように、他セルから強い干渉を受けたコンポーネントキャリア（CC#2）の代わりに、干渉の影響の少ない他のコンポーネントーキャリア（CC#1）の下り制御チャネルを用いるものである。

この場合、下り制御チャネルで伝送される下り制御情報（DCI：Downlink Control Information）には、指示情報としての３ビットのキャリアインディケータが付加されている。キャリアインディケータは、下り制御チャネルで同一のコンポーネントキャリア以外にユーザデータが割り当てられる他のコンポーネントキャリアを指示可能とするものである。このキャリアインディケータを用いることで、移動端末装置では、下り制御情報が単一のコンポーネントキャリアの下り制御チャネルで受信され、下りユーザデータがそれぞれのコンポーネントキャリアの下りデータチャネルで受信される。本実施の形態では、このキャリアインディケータの解釈を変えて、制御チャネルで同一のサブフレームだけでなく、後続サブフレームに対するユーザデータの割り当てを可能としている。

図７及び図８を参照して、キャリアインディケータの解釈方法について説明する。図７は、キャリアインディケータの第１の解釈方法の説明図である。図８は、キャリアインディケータの第２の解釈方法の説明図である。なお、以下の説明においては、キャリアインディケータを３ビットとして説明するが、この構成に限定されるものではない。キャリアインディケータのビット数は、コンポーネントキャリア数やサブフレーム数に応じて変更することも可能である。

図７に示すように、第１の解釈方法は、キャリアインディケータを、下り制御チャネルのサブフレームから当該制御チャネルでユーザデータが割り当てられる他のサブフレームまでのサブフレーム数として解釈させる。例えば、キャリアインディケータは、「０００」の場合に現サブフレームに対するユーザデータの割り当てとして解釈され、「００１」の場合に１サブフレーム後の隣接サブフレームに対するユーザデータの割り当てとして解釈される。したがって、下り制御情報に付加されたキャリアインディケータにより、制御チャネルで同一のサブフレーム以外の他のサブフレームに対するユーザデータの割り当てを可能にしている。なお、この場合、キャリアインディケータがキャリア指示用か、又はサブフレーム指示用かを判別するための情報を別途通知するようにしてもよい。

図８に示すように、第２の解釈方法は、キャリアインディケータの第１ビットと第２、第３ビットとが別々に解釈される。第１ビットは、キャリアインディケータがキャリア指示用か、又はサブフレーム指示用かを判別するための判別ビットとして解釈される。例えば、キャリアインディケータは、第１ビットが「０」の場合、キャリア指示用として、上記したクロスキャリアスケジューリングに用いられる。一方、キャリアインディケータは、第１ビットが「１」の場合、サブフレーム指示用として、制御チャネルで同一サブフレーム以外の他のサブフレームに対するユーザデータのスケジューリングに用いられる。

第２、第３ビットは、第１ビットの判別結果に応じて、各コンポーネントキャリアに対応したキャリアインデックス（基本周波数ブロックインデックス）、又は各サブフレームに対応したサブフレームインデックスを特定するためのインデックスビットとして解釈される。なお、各コンポーネントキャリアに対応したキャリアインデックスとは、各コンポーネントキャリアに割り当てられた固定的な情報でもよいし、基準となるコンポーネントキャリアに対する相対的な情報でもよい。また、各サブフレームに対応したサブフレームインデックスとは、各サブフレームに割り当てられた固定的な情報でもよいし、基準となるサブフレームに対する相対的な情報でもよい。よって、サブフレームインデックスは、第１の解釈方法と同様に、下り制御チャネルのサブフレームから当該制御チャネルでユーザデータが割り当てられる他のサブフレームまでのサブフレーム数として解釈させることも可能である。

第２、第３ビットは、キャリアインディケータがキャリア指示用と判別される場合、コンポーネントキャリアのキャリアインデックスを示す。一方、第２、第３ビットは、キャリアインディケータがサブフレーム指示用と判別される場合、サブフレームのサブフレームインデックスを示す。このように、第１ビットと第２、第３ビットとを組み合わせて、キャリアインディケータをキャリア指示用とサブフレーム指示用とで使い分けることが可能となる。

このキャリアインディケータは、下り制御情報毎に付加される。これにより、単一の制御チャネルにおいて、複数のサブフレームに対する下り制御情報を区別して伝送することが可能となる。なお、キャリアインディケータは、上記した第１、第２の解釈方法に限定されるものではなく、下り制御チャネルで同一のサブフレーム以外にユーザデータが割り当てられる他のサブフレームが指示される構成であれば、どのような解釈方法が適用されてもよい。

なお、移動端末装置には、キャリアインディケータを第１の解釈方法、第２の解釈方法で解釈させるための情報が事前に通知される構成としてもよい。この場合、基地局装置において、キャリアインディケータとサブフレーム及びコンポーネントキャリアとの対応関係を変更できる。また、移動端末装置には、キャリアインディケータとサブフレーム及びコンポーネントキャリアとの対応関係が固定的に記憶される構成としてもよい。

ところで、図１４に示すように、マクロセル側の基地局装置においては、マクロセルＣ２からピコセルＣ１に対する干渉を抑えるため、マクロセルＣ２の下り制御チャネルをオフにする状況が考えられる。この場合、上記したキャリアインディケータを用いて、オフに設定されていない下り制御チャネルにより、オフに設定された下り制御チャネルのサブフレームに対しユーザデータの割り当てることもできる。なお、下り制御チャネルのオンとは、下り制御情報を伝送可能な状態を示し、下り制御チャネルのオフとは、下り制御情報を伝送できない状態を示す。

例えば、マクロセルＣ２の下り無線フレームにおいて、サブフレーム＃２の制御チャネルはオフに設定されており、ピコセルＣ１の下り無線フレームに対する干渉を抑えている。マクロセルＣ２のサブフレーム＃１の制御チャネルは、このサブフレーム＃２の制御チャネルに代わって、サブフレーム＃２のデータチャネルのスケジューリング情報を伝送する。このように、マクロセルＣ２の無線フレームにおいては、制御チャネルが、同一サブフレームのみならず後続サブフレーム対するユーザデータの割り当てが可能に構成されている。

図１５を参照して、マクロセル側の基地局装置でユーザデータの割り当て制御する際のキャリアインディケータの解釈方法について説明する。図１５は、マクロセルにおけるキャリアインディケータの解釈方法の一例を示す説明図である。なお、以下の説明においては、キャリアインディケータを３ビットとして説明するが、この構成に限定されるものではない。キャリアインディケータのビット数は、コンポーネントキャリア数やサブフレーム数に応じて変更することも可能である。

図１５に示すように、キャリアインディケータは、キャリアインデックスとサブフレームインデックスとに関連付けられている。図１４に示す例では、マクロセルＣ２において制御チャネルがオフにされているのは、キャリアインディケータは、サブフレーム＃２、＃７、＃８なので、現サブフレームとサブフレーム＃２、＃７、＃８に対して指示可能に構成されている。また、キャリアインディケータは、サブフレームと共にコンポーネントキャリアＣＣ＃１、ＣＣ＃２を指示可能に構成されている。

なお、ここでいうキャリアインデックスとは、各コンポーネントキャリアに割り当てられた固定的な情報でもよいし、基準となるコンポーネントキャリアに対する相対的な情報でもよい。また、サブフレームインデックスとは、各サブフレームに割り当てられた固定的な情報でもよいし、基準となるサブフレームに対する相対的な情報でもよい。よって、サブフレームインデックスは、下り制御チャネルのサブフレームから当該制御チャネルでユーザデータが割り当てられる他のサブフレームまでのサブフレーム数として解釈させることも可能である。

例えば、キャリアインディケータは、「０００」の場合に、コンポーネントキャリアＣＣ＃１の現サブフレームに対するユーザデータの割り当てとして解釈される。また、キャリアインディケータは、「１０１」の場合に、コンポーネントキャリアＣＣ＃２のサブフレーム＃２に対するユーザデータの割り当てとして解釈される。したがって、下り制御情報に付加されたキャリアインディケータにより、制御チャネルで同一のサブフレーム以外の他のサブフレームに対するユーザデータの割り当てを可能にしている。

なお、移動端末装置には、キャリアインディケータとサブフレーム及びコンポーネントキャリアとの対応関係を示す情報が事前に通知される構成としてもよい。この場合、基地局装置において、キャリアインディケータとサブフレーム及びコンポーネントキャリアとの対応関係を変更できる。また、移動端末装置には、キャリアインディケータとサブフレーム及びコンポーネントキャリアとの対応関係が固定的に記憶される構成としてもよい。

ここで、本発明の実施例に係る無線通信システムについて詳細に説明する。図９は、本実施例に係る無線通信システムのシステム構成の説明図である。なお、図９に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ ３Ｇが包含されるシステムである。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇと呼ばれても良い。

図９に示すように、無線通信システム１は、ＨｅｔＮｅｔであり、マクロセルＣ２を有する第１のシステムと、ピコセルＣ１を有する第２のシステムとにより、階層型ネットワークが構築されている。第１のシステムは、マクロセルＣ２をカバーする基地局装置４０と、この基地局装置４０と通信する移動端末装置３０（１つのみ図示）とを含んで構成されている。第２のシステムは、ピコセルＣ１をカバーする基地局装置２０と、この基地局装置２０と通信する移動端末装置１０（１つのみ図示）とを含んで構成されている。基地局装置２０、４０は、それぞれ図示しない上位局装置に接続され、上位局装置を介してコアネットワーク５０と接続される。なお、説明の便宜上、基地局装置２０、４０と無線通信するのは移動端末装置であるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置（UE：User Equipment）でよい。

無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。

ここで、ＬＴＥシステムにおける通信チャネルについて説明する。
下りの通信チャネルは、各移動端末装置で共有される下りデータチャネルとしてのＰＤＳＣＨと、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（PDCCH、PCFICH、PHICH）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）のＡＣＫ/ＮＡＣＫが伝送される。

上りの通信チャネルは、各移動端末装置で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と、上り制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（CQI：Channel Quality Indicator）、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ等が伝送される。

図１０を参照して、本実施の形態に係るピコセルをカバーする基地局装置の全体構成について説明する。なお、マクロセルをカバーする基地局装置については、ピコセルの基地局装置と同様な構成なため、ここでは説明を省略する。また、説明の便宜上、上りリンクにより移動端末装置から基地局装置に送信される信号の処理については省略する。

基地局装置２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。下りリンクにより基地局装置２０から移動端末装置１０に送信されるユーザデータは、上位局装置から伝送路インターフェース２０６を介してベースバンド信号処理部２０４に入力される。

ベースバンド信号処理部２０４において、下りデータチャネルの信号は、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（radio link control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（IFFT：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理が行われる。また、下り制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われる。また、ベースバンド信号処理部２０４は、報知チャネルにより、同一セルＣ１に接続する移動端末装置１０に対して、各移動端末装置１０が基地局装置２０との無線通信するための制御情報を通知する。

送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に周波数変換する。アンプ部２０２は周波数変換された送信信号を増幅して送受信アンテナ２０１へ出力する。

図１１を参照して、本実施の形態に係るピコセルに配置された移動端末装置の全体構成について説明する。なお、マクロセルに配置された移動端末装置については、ピコセルの移動端末装置と同様な構成なため、ここでは説明を省略する。また、説明の便宜上、上りリンクにより移動端末装置から基地局装置に送信される信号の処理については省略する。

移動端末装置１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、アプリケーション部１０５とを備えている。下りリンクの送信データは、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。

ベースバンド信号処理部１０４において、このベースバンド信号は、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等が行われる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部１０５に転送される。アプリケーション部１０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報も、アプリケーション部１０５に転送される。

図１２を参照して、ピコセルをカバーする基地局装置における下り送信フレームの生成工程について説明する。図１２は、本実施の形態に係るピコセルをカバーする基地局装置における下りの送信フレームの生成工程の概念図である。なお、ここでは、キャリアインディケータに対して第２の解釈方法を適用した場合の送信フレームの生成工程について説明する。図１２には、最大Ｍ個（ＣＣ＃１〜ＣＣ＃Ｍ）のコンポーネントキャリア数に対応可能な基地局構成が例示されている。

図１２に示すように、送信フレームの生成工程は、スケジューラ２１１と、下り制御情報生成部２１２と、送信フレーム生成部２１３とを有している。スケジューラ２１１は、クロスキャリアスケジューリングを行う場合、下り制御情報生成部２１２にキャリアインデックスとサブバンドインデックス（ユーザデータの割当て周波数）とを指示する。スケジューラ２１１は、図６に示す例では、コンポーネントキャリアＣＣ＃２が強い干渉を受けているため、コンポーネントキャリアＣＣ＃１の下り制御情報生成部２１２にコンポーネントキャリアＣＣ＃１、ＣＣ＃２を示す２種類のキャリアインデックスを指示する。

下り制御情報生成部２１２は、スケジューラ２１１に指示された各コンポーネントキャリアに対応したキャリアインディケータを決定する。この場合、キャリアインディケータの第１ビットは、コンポーネントキャリアの指示用であることを示す「０」に設定され、第２、第３ビットは、スケジューラ２１１に指示されたキャリアインデックスに設定される。

また、下り制御情報生成部２１２は、スケジューラ２１１に指示されたサブバンドインデックスにより、所定の割り当て周波数に各移動端末装置１０に対するユーザデータ（PDSCH）を割り当てる。このように、下り制御情報生成部２１２は、スケジューラ２１１の指示により移動端末装置１０にユーザデータが割当てられるコンポーネントキャリア、及びそのコンポーネントキャリアにおけるユーザデータの割り当て周波数を決定して、下り制御情報を生成する。

図６に示す例では、コンポーネントキャリア＃１の下り制御情報生成部２１２において、コンポーネントキャリア＃１のユーザデータに対する下り制御情報と、コンポーネントキャリア＃２のユーザデータに対する下り制御情報とがそれぞれ生成される。下り制御情報生成部２１２において生成された下り制御情報は、送信フレーム生成部２１３に入力される。

また、スケジューラ２１１は、下り制御チャネルで同一サブフレーム以外の他のサブフレームに対するユーザデータをスケジューリングする場合、下り制御情報生成部２１２にサブフレームインデックスとサブバンドインデックスとを指示する。この場合、スケジューラ２１１は、サブフレーム毎にマクロセルＣ２からの干渉を受ける制御チャネルと干渉を受けない制御チャネルとを判別する。この制御チャネルの判別は、ピコセルＣ１及びマクロセルＣ２の無線フレームの時間軸方向のシフト量とマクロセルＣ２の無線フレームのブランク位置とに基づいて行われる。スケジューラ２１１は、マクロセルＣ２からの無線フレームのブランク期間に対応する制御チャネルをマクロセルＣ２からの干渉を受けると判別し、それ以外の制御チャネルを、干渉を受けないと判別する。

そして、スケジューラ２１１は、マクロセルＣ２からの干渉を受けない下り制御チャネルの下り制御情報の生成時に、対応するサブフレーム及び干渉を受ける下り制御チャネルの後続サブフレームのサブフレームインデックスを指示する。例えば、図５では、スケジューラ２１１は、サブフレーム＃１の下り制御情報の生成時に、サブフレーム＃１及びサブフレーム＃２のサブフレームインデックスを指示する。

下り制御情報生成部２１２は、スケジューラ２１１に指示された各サブフレームに対応したキャリアインディケータを決定する。この場合、キャリアインディケータの第１ビットは、サブフレームの指示用であることを示す「１」に設定され、第２、第３ビットは、スケジューラ２１１に指示されたサブフレームインデックスに設定される。

また、下り制御情報生成部２１２は、スケジューラ２１１に指示されたサブバンドインデックスにより、所定の割り当て周波数に各移動端末装置１０に対するユーザデータ（PDSCH）を割り当てる。このように、下り制御情報生成部２１２は、スケジューラ２１１の指示により移動端末装置１０にユーザデータが割当てられるサブフレーム、及びそのサブフレームにおける割り当て周波数を決定して、下り制御情報を生成する。

図５に示す例では、下り制御情報生成部２１２のサブフレーム＃１に対する下り制御情報の生成時に、サブフレーム＃１のユーザデータに対する下り制御情報と、サブフレーム＃２のユーザデータに対する下り制御情報とがそれぞれ生成される。下り制御情報生成部２１２において生成された下り制御情報は、送信フレーム生成部２１３に入力される。

送信フレーム生成部２１３は、下り制御情報とユーザデータ（PDSCH）とを多重し、その他送信処理を施して下りの送信フレームを生成する。

図１３を参照して、ピコセルを介して通信する移動端末装置における下り送信フレームの受信工程について説明する。図１３は、本実施の形態に係る移動端末装置における下り送信フレームの受信工程の概念図である。なお、ここでは、キャリアインディケータに対して第２の解釈方法を適用した場合の送信フレームの生成工程について説明する。

図１３に示すように、送信フレームの受信工程は、下り制御チャネル復調部１１１と、下りデータチャネル復調部１１２とを有している。下り制御チャネル復調部１１１は、基地局装置２０からの送信フレームから下り制御情報を復調し、下り制御情報からサブフレームインデックス、キャリアインデックス、サブバンドインデックスを取得する。この場合、下り制御チャネル復調部１１１は、復調した下り制御情報のキャリアインディケータからサブフレームインデックス、又はキャリアインデックスを取得する。また、下り制御チャネル復調部１１１は、復調した下り制御情報のスケジューリング情報からサブバンドインデックス（割り当て周波数）を取得する。サブフレームインデックス、キャリアインデックス、サブバンドインデックスは、下りデータチャネル復調部１１２に出力される。

下りデータチャネル復調部１１２は、サブフレームインデックス、キャリアインデックス、サブバンドインデックスに基づいて送信フレームからユーザデータを復調する。例えば、クロスキャリアスケジューリング時には、キャリアインデックス及びサブバンドインデックスによりユーザデータが復調される。また、下り制御チャネルで同一サブフレーム以外の他のサブフレームに対するユーザデータのスケジューリング時には、サブフレームインデックス及びサブバンドインデックスによりユーザデータが復調される。

なお、上記した送信フレームの生成工程及び送信フレームの受信工程では、キャリアインディケータが第２の解釈方法が適用される構成について説明したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、第１の解釈方法が適用される構成でもよい。

図１６を参照して、マクロセルをカバーする基地局装置における下り送信フレームの生成工程について説明する。図１６は、本実施の形態に係るピコセルをカバーする基地局装置における下りの送信フレームの生成工程の概念図である。図１６には、最大Ｍ個（ＣＣ＃１〜ＣＣ＃Ｍ）のコンポーネントキャリア数に対応可能な基地局構成が例示されている。

図１６に示すように、送信フレームの生成工程は、スケジューラ４１１と、下り制御情報生成部４１２と、送信フレーム生成部４１３とを有している。スケジューラ４１１は、下り制御情報生成部４１２にサブフレームインデックス、キャリアインデックス、サブバンドインデックス（ユーザデータの割当て周波数）を指示する。スケジューラ４１１は、例えば、コンポーネントキャリアＣＣ＃２が強い干渉を受ける場合、コンポーネントキャリアＣＣ＃１の下り制御情報生成部４１２にコンポーネントキャリアＣＣ＃１、ＣＣ＃２を示す２種類のキャリアインデックスを指示する。

また、スケジューラ４１１は、オフに設定されていない下り制御チャネルの下り制御情報の生成時に、対応するサブフレーム及び下り制御チャネルがオフに設定される後続サブフレームのサブフレームインデックスを指示する。例えば、図１４では、スケジューラ２１１は、サブフレーム＃１の下り制御情報の生成時に、サブフレーム＃１及びサブフレーム＃２のサブフレームを示す２種類のサブフレームインデックスを指示する。

下り制御情報生成部４１２は、スケジューラ４１１に指示されたキャリアインデックスとサブフレームインデックスとによりキャリアインディケータを決定する。この場合、キャリアインディケータは、図１５に示すような、キャリアインデックス及びサブフレームインデックスとの対応関係から決定される。

また、下り制御情報生成部４１２は、スケジューラ４１１に指示されたサブバンドインデックスにより、所定の割り当て周波数に各移動端末装置３０に対するユーザデータ（PDSCH）を割り当てる。このように、下り制御情報生成部４１２は、スケジューラ４１１の指示により移動端末装置３０にユーザデータが割当てられるコンポーネントキャリア、サブフレーム、割り当て周波数を決定して、下り制御情報を生成する。下り制御情報生成部４１２において生成された下り制御情報は、送信フレーム生成部４１３に入力される。

送信フレーム生成部４１３は、下り制御情報とユーザデータ（PDSCH）とを多重し、その他送信処理を施して下りの送信フレームを生成する。

図１７を参照して、マクロセルを介して通信する移動端末装置における下り送信フレームの受信工程について説明する。図１７は、本実施の形態に係る移動端末装置における下り送信フレームの受信工程の概念図である。

図１７に示すように、送信フレームの受信工程は、下り制御チャネル復調部３１１と、下りデータチャネル復調部３１２とを有している。下り制御チャネル復調部３１１は、基地局装置４０からの送信フレームから下り制御情報を復調し、下り制御情報からサブフレームインデックス、キャリアインデックス、サブバンドインデックスを取得する。この場合、下り制御チャネル復調部３１１は、復調した下り制御情報のキャリアインディケータからサブフレームインデックス、又はキャリアインデックスを取得する。また、下り制御チャネル復調部３１１は、復調した下り制御情報のスケジューリング情報からサブバンドインデックス（割り当て周波数）を取得する。サブフレームインデックス、キャリアインデックス、サブバンドインデックスは、下りデータチャネル復調部３１２に出力される。

下りデータチャネル復調部３１２は、サブフレームインデックス、キャリアインデックス、サブバンドインデックスに基づいて送信フレームからユーザデータを復調する。

以上のように、本実施の形態に係る基地局装置２０によれば、下り制御チャネルで同一サブフレーム以外に、キャリアインディケータに指示された他のサブフレームに対してユーザデータを割り当てることができる。よって、キャリアインディケータにより第１のシステムにより干渉を受ける制御チャネルのサブフレームを指示することで、干渉を受けないサブフレームの下り制御チャネルで、干渉を受けるサブフレームのユーザデータを割り当てることができる。また、キャリアインディケータを用いて、同一のサブフレーム以外にユーザデータが割り当てられる他のサブフレームを指示するため、簡易な制御構成とすることができる。

なお、上記した実施の形態においては、小規模セルとしてピコセルをカバーする基地局装置について説明したが、この構成に限定されるものではない。基地局装置は、マクロセルからの干渉を受けるセルをカバーするものであればよく、フェムトセルやマイクロセル等をカバーする小型基地局装置であればよい。

また、上記した実施の形態においては、ブランク期間は、ピコセルの無線フレームがマクロセルの無線フレームに干渉の影響を受けない期間を示すものである。このブランク期間は、マクロセルの無線フレームにおいて、全くデータを送信しない期間としてもよいし、干渉に影響を与えない程度にデータを送信する期間として規定されてもよい。また、ブランク期間は、マクロセルの無線フレームにおいて、ピコセルの無線フレームに対して干渉の影響を与えない程度の送信電力で送信される期間として規定されてもよい。また、ブランク期間は、マクロセルの無線フレームにおいて、ピコセルの無線フレームに対して影響を与えない程度の干渉量で送信される期間として規定されてもよい。

また、上記した実施の形態においては、ピコセルの基地局装置がマクロセルの基地局装置のシグナリングを受信する構成としてもよいし、その逆でもよい。また、マクロセルの基地局装置は、ＭＢＳＦＮサブフレームを用いる場合には、ピコセルの基地局装置にブランク位置を通知するようにする。

本発明は上記実施の形態に限定されず、様々変更して実施することが可能である。例えば、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明におけるコンポーネントキャリアの割り当て、処理部の数、処理手順、コンポーネントキャリアの数、コンポーネントキャリアの集合数については適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。

１ 無線通信システム
１０ 移動端末装置
２０ 基地局装置
１０１ 送受信アンテナ
１０２ アンプ部
１０３ 送受信部
１０４ ベースバンド信号処理部
１０５ アプリケーション部
１１１、３１１ 制御チャネル復調部（指示情報取得部）
１１２、３１２ データチャネル復調部（データ復調部）
２０１ 送受信アンテナ
２０２ アンプ部
２０３ 送受信部
２０４ ベースバンド信号処理部
２０５ 呼処理部
２０６ 伝送路インターフェース
２１１、４１１ スケジューラ
２１２、４１２ 下り制御情報生成部（指示情報生成部）
２１３、４１３ 送信フレーム生成部
Ｃ１ ピコセル（小規模セル）
Ｃ２ マクロセル（大規模セル）

Claims (17)

1. 大規模セルを有する第１のシステムと少なくとも一部の周波数帯が共用され、小規模セルをカバーし、単一もしくは複数の基本周波数ブロックからなるシステム帯域をもつ第２のシステムにおける基地局装置であり、
   前記第２のシステムのシステム帯域を構成する基本周波数ブロックに個別に割り当てられる指示情報であり、下り制御チャネルで同一のサブフレーム以外にユーザデータが割り当てられる他のサブフレームを指示する指示情報を生成する指示情報生成部と、
   前記指示情報を含む送信フレームを生成する送信フレーム生成部とを備えたことを特徴とする基地局装置。
2. 前記指示情報は、前記第１のシステムの送信フレームに設けられたブランク期間に重なるサブフレームの制御チャネルで、前記第１のシステムの送信フレームのブランク期間に重ならない他のサブフレームを指示することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記指示情報は、前記下り制御チャネルのサブフレームから当該下り制御チャネルでユーザデータが割り当てられる他のサブフレームまでのサブフレーム数に対応付けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基地局装置。
4. 前記指示情報は、基本周波数ブロックを指示するための基本周波数ブロック指示用、又はサブフレームを指示するためのサブフレーム指示用を判別するための判別ビットを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基地局装置。
5. 前記指示情報は、前記基本周波数ブロックの識別用の場合に、各基本周波数ブロックに対応した基本周波数ブロックインデックスを示し、前記サブフレームの識別用の場合に、各サブフレームに対応したサブフレームインデックスを示すインデックスビットを含むことを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
6. 大規模セルを有する第１のシステムと少なくとも一部の周波数帯が共用され、小規模セルをカバーし、単一もしくは、複数の基本周波数ブロックからなるシステム帯域をもつ第２のシステムを介して通信する移動端末装置であり、
   基地局装置から、前記第２のシステムのシステム帯域を構成する基本周波数ブロックに個別に割り当てられる指示情報であり、下り制御チャネルで同一のサブフレーム以外にユーザデータが割り当てられる他のサブフレームを指示する指示情報を取得する指示情報取得部と、
   前記指示情報に基づいてユーザデータを復調するデータ復調部とを備えたことを特徴とする移動端末装置。
7. 前記指示情報は、前記第１のシステムの送信フレームに設けられたブランク期間に重なるサブフレームの制御チャネルで、前記第１のシステムの送信フレームのブランク期間に重ならない他のサブフレームを指示することを特徴とする請求項６に記載の移動端末装置。
8. 前記指示情報は、前記下り制御チャネルのサブフレームから当該下り制御チャネルでユーザデータが割り当てられる他のサブフレームまでのサブフレーム数を示す情報を含むことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の移動端末装置。
9. 前記指示情報は、基本周波数ブロックを指示するための基本周波数ブロック指示用、又はサブフレームを指示するためのサブフレーム指示用を判別するための判別ビットを含むことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の移動端末装置。
10. 前記指示情報は、前記基本周波数ブロックの識別用の場合に、各基本周波数ブロックに対応した基本周波数ブロックインデックスを示し、前記サブフレームの識別用の場合に、各サブフレームに対応したサブフレームインデックスを示すインデックスビットを含むことを特徴とする請求項９に記載の移動端末装置。
11. 大規模セルを有する第１のシステムと少なくとも一部の周波数帯が共用され、小規模セルをカバーし、単一もしくは複数の基本周波数ブロックからなるシステム帯域をもつ第２のシステムにおける基地局装置の通信制御方法であり、
    前記第２のシステムのシステム帯域を構成する基本周波数ブロックに個別に割り当てられる指示情報であり、下り制御チャネルで同一のサブフレーム以外にユーザデータが割り当てられる他のサブフレームを指示する指示情報を生成するステップと、
    前記指示情報を含む送信フレームを生成するステップとを有することを特徴とする通信制御方法。
12. 小規模セルを有する第１のシステムと少なくとも一部の周波数帯が共用され、大規模セルをカバーし、単一もしくは複数の基本周波数ブロックからなるシステム帯域をもつ第２のシステムにおける基地局装置であり、
    前記第２のシステムのシステム帯域を構成する基本周波数ブロックに個別に割り当てられる指示情報であり、下り制御チャネルで同一のサブフレーム以外に、下り制御チャネルが使用されない他のサブフレームに対しユーザデータの割り当てを指示する指示情報を生成する指示情報生成部と、
    前記指示情報を含む送信フレームを生成する送信フレーム生成部とを備えたことを特徴とする基地局装置。
13. 前記指示情報を含む送信フレームを移動端末装置に送信する前に、当該移動端末装置に対して指示情報が示すサブフレームを認識させるための事前情報を通知することを特徴とする請求項１２に記載の基地局装置。
14. 前記指示情報は、前記下り制御チャネルのサブフレームから当該下り制御チャネルでユーザデータが割り当てられる他のサブフレームまでのサブフレーム数に対応付けられたことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の基地局装置。
15. 前記指示情報は、前記サブフレーム数に加えて、前記他のサブフレームの指示に用いられる基本周波数ブロックに対応付けられたことを特徴とする請求項１４に記載の基地局装置。
16. 小規模セルを有する第１のシステムと少なくとも一部の周波数帯が共用され、大規模セルをカバーし、単一もしくは、複数の基本周波数ブロックからなるシステム帯域をもつ第２のシステムを介して通信する移動端末装置であり、
    基地局装置から、前記第２のシステムのシステム帯域を構成する基本周波数ブロックに個別に割り当てられる指示情報であり、下り制御チャネルで同一のサブフレーム以外に、下り制御チャネルが使用されない他のサブフレームに対しユーザデータの割り当てを指示する指示情報を取得する指示情報取得部と、
    前記指示情報に基づいてユーザデータを復調するデータ復調部とを備えたことを特徴とする移動端末装置。
17. 小規模セルを有する第１のシステムと少なくとも一部の周波数帯が共用され、大規模セルをカバーし、単一もしくは複数の基本周波数ブロックからなるシステム帯域をもつ第２のシステムにおける基地局装置の通信制御方法であり、
    前記第２のシステムのシステム帯域を構成する基本周波数ブロックに個別に割り当てられる指示情報であり、下り制御チャネルで同一のサブフレーム以外に、下り制御チャネルが使用されない他のサブフレームに対しユーザデータの割り当てを指示する指示情報を生成するステップと、
    前記指示情報を含む送信フレームを生成するステップとを有することを特徴とする基地局装置。

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